BHP planteó que la ruta de producción de acero mediante altos hornos y convertidor básico de oxígeno (BF-BOF) seguirá siendo central para la industria siderúrgica mundial durante las próximas décadas.
La compañía explicó que estos activos tienen una larga vida útil y continúan siendo relevantes debido a restricciones asociadas a disponibilidad de chatarra, calidad del mineral de hierro, suministro eléctrico e hidrógeno.
Actualmente, más del 70% del acero mundial se produce mediante la ruta BF-BOF, mientras que la producción restante se concentra principalmente en hornos de arco eléctrico.
Descarbonización requiere más que eficiencia
De acuerdo con el análisis de BHP, las mejoras de eficiencia y la optimización incremental de procesos pueden reducir hasta cerca de 20% la intensidad de emisiones de CO2 en altos hornos.
Sin embargo, la compañía advierte que una reducción más profunda, cercana al 80%, requiere tecnologías de mayor escala, como el reciclaje de gas superior y la captura, uso y almacenamiento de carbono (CCUS).
El foco está en modificar la ruta tradicional del alto horno para avanzar hacia una producción de acero con menor intensidad de carbono, sin reemplazar completamente el sistema integrado de producción primaria.
Ruta de alto horno modificado
BHP describe el concepto de alto horno modificado como una combinación de ajustes tecnológicos dentro del sistema BF-BOF.
Entre estas soluciones se incluyen modificaciones de proceso, como el top gas recycling o reciclaje de gas superior; el uso parcial de reductores bajos en carbono, como la inyección de hidrógeno; y la captura de carbono en distintas etapas del proceso siderúrgico.
La compañía sostiene que esta ruta puede transformarse en una alternativa relevante para reducir emisiones en plantas existentes, especialmente considerando el costo y la complejidad de reemplazar activos industriales de gran escala.
Por qué el alto horno sigue dominando
BHP señala que la ruta BF-BOF sigue siendo eficiente, competitiva y ampliamente conocida por la industria. Además, permite procesar una amplia gama de calidades de mineral de hierro, reciclar residuos siderúrgicos y producir tanto aceros de uso masivo como productos de mayor valor agregado.
En contraste, la ruta de horno de arco eléctrico depende de la disponibilidad de chatarra o de mineral apto para reducción directa, un segmento que, según el análisis citado por la compañía, representa solo una fracción menor del mercado transable de mineral de hierro.
Restricciones para rutas alternativas
La transición hacia rutas como DRI-EAF, basadas en reducción directa y hornos eléctricos, enfrenta desafíos vinculados a calidad del mineral, disponibilidad de hidrógeno, costos energéticos y suministro de electricidad renovable.
BHP también destaca que los altos hornos son activos de larga duración: una instalación siderúrgica integrada nueva puede costar alrededor de US$4.000 millones y operar durante varias décadas.
Además, el relining o reacondicionamiento de un alto horno puede extender su vida útil a una fracción del costo de reemplazo, lo que refuerza la permanencia de esta tecnología en mercados como Asia.
Asia mantendrá capacidad relevante
Según el análisis de BHP, cerca del 85% de la capacidad acumulada reportada de altos hornos en China e India tiene menos de 20 años, lo que implica que estas instalaciones podrían seguir operando por muchos años.
La compañía agrega que nueva capacidad de altos hornos continúa siendo anunciada, particularmente en India y el sudeste asiático.
En el caso de India, la industria siderúrgica cumple un rol central en el desarrollo de infraestructura, con una meta nacional de producción de 500 millones de toneladas anuales hacia 2047, muy por encima de los niveles actuales.
Reciclaje de gas superior y captura de carbono
Uno de los ejes técnicos del análisis es el top gas recycling, tecnología que permite reutilizar gases generados en el alto horno.
El gas superior contiene componentes reactivos, como monóxido de carbono e hidrógeno, que pueden volver a inyectarse al proceso para reducir la necesidad de carbón y coque.
Para ello, es necesario separar el CO2 del flujo de gas, lo que convierte a la captura de carbono en una parte integral de esta solución.
Potencial de abatimiento
BHP sostiene que proyectos piloto como ULCOS en Europa y HyCROF de China Baowu han reportado reducciones de intensidad de emisiones de CO2 de entre 24% y 37% frente a altos hornos convencionales.
La compañía indica que, al combinar el reciclaje de gas superior con almacenamiento de CO2, las reducciones podrían superar el 60%.
Además, al sumar captura posterior a la combustión y energía renovable, el sistema podría acercarse a una operación de muy baja intensidad de emisiones.
CCUS como tecnología habilitante
La captura de carbono puede aplicarse en la ruta del alto horno de dos formas. La primera es como parte del reciclaje de gas superior, habilitando mejoras de eficiencia dentro del proceso.
La segunda corresponde a captura posterior a la combustión, aplicada después de quemar gases de planta para generar calor, vapor o electricidad, una solución más cercana a tecnologías ya usadas en sectores como generación eléctrica y cemento.
Costos y desafíos de implementación
BHP estima que los costos de captura podrían ubicarse en torno a US$40 a US$100 por tonelada de CO2, dependiendo de factores como consumo energético, necesidades de vapor y electricidad, y escala de los equipos requeridos.
La compañía advierte que la captura es solo una parte de la cadena CCUS, ya que el CO2 capturado debe ser utilizado en aplicaciones industriales o almacenado de forma permanente.
Por ello, la implementación a escala dependerá también de infraestructura de transporte y almacenamiento, mercados de carbono, políticas públicas y marcos regulatorios habilitantes.
Alianzas para acelerar pilotos
BHP afirmó que trabaja con clientes y socios industriales para desarrollar rutas de descarbonización del acero.
Entre sus colaboraciones menciona alianzas con ArcelorMittal, Mitsubishi Heavy Industries, Mitsubishi Development, HBIS, Carbon Clean y JSW Steel, orientadas a evaluar aplicaciones de captura de carbono y adaptación tecnológica para gases de altos hornos.
La compañía también destacó su asociación con HBIS en la tecnología de captura de carbono V-Cycle, cuyo piloto de 7,8 toneladas por día ha operado exitosamente durante 2.000 horas.
Impacto para la minería del hierro y carbón metalúrgico
El análisis de BHP tiene implicancias directas para la cadena minera, especialmente para productores de mineral de hierro y carbón metalúrgico.
La compañía sostiene que, incluso en escenarios de mayor optimización, los altos hornos seguirán requiriendo carbón metalúrgico, debido al rol estructural del coque dentro del proceso.
En ese contexto, la reducción de emisiones no dependería únicamente del reemplazo de materias primas, sino de la combinación de insumos de mayor calidad, eficiencia operacional, captura de carbono, reciclaje de gases y nuevas tecnologías.
Fuente Reporte Minero